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研究背景:急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)以及其严重形式急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)是多种病因引起的肺部急性炎症反应,是一种严重的弥漫性肺病,目前临床上没有特定的治疗方法,导致临床死亡率极高。ALI/ARDS在组织学上可以看到早期的病理生理改变主要以炎性渗出为主,晚期则以进行性纤维化为特征。纤维增生是ALI/ARDS后肺部正常修复的一个过程,然而该病死亡率较高,目前认为这与异常或过度的纤维增生导致急性肺部炎症后肺部修复受损有关。最近有报道关于CD4+CD25+调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs细胞)通过移植T细胞免疫球蛋白及粘蛋白域蛋白(T cell immunoglobulin domain and mucin domain,TIM)-3 参与了 ALI/ADRS 患者肺部炎症修复及纤维增生的过程。然而,Tim-3通过哪种途径调控Tregs细胞从而减轻急性肺损伤的炎症和纤维增殖反应的分子机制仍然未知。研究方法:在本项研究中,我们选取6-8周龄(16-18g)的雄性C57BL/6小鼠,通过注射L脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导造成ALI/ARDS小鼠模型,通过细胞过继转移输注Tim-3+Tregs及Tim-3Tregs细胞到ALI/ARDS小鼠体内进行研究。通过肺泡灌洗测定蛋白含量评估肺泡渗出,免疫组织化学对肺纤维化程度进行检测,肺组织中髓过氧化物酶活性标记中性粒细胞聚集程度,羟脯氨酸测定定量纤维蛋白含量,肺单核细胞的分离以及细胞共培养研究提纯细胞及研究细胞间相互作用,免疫印迹分析、细胞定量、Real-time PCR以及流式细胞等技术的使用,探索Tim-3在体内外通过调节Tregs细胞免疫功能,分泌IL-10及IL-4诱导M2型巨噬细胞的细胞产生,促进炎症消退,减轻ALI/ARDS后纤维化的发生、促进修复的机制。结果:1.Tim-3在Treg中的高表达与ALI/ARDS患者的临床结局有关。与Tim-3Tregs相比,过继转移Tim-3+Tregs能够明显减少ALI/ARDS小鼠模型中的肺损伤。在实验性ALI/ARDS模型中,外源性Tregs的过继转移可以减轻过度免疫应答。2.Tim-3+Tregs有降低LPS诱导的ALI/ARDS小鼠模型中纤维细胞数量和纤维增殖的能力。3.Tim-3+Tregs细胞通过调控诱导M2样巨噬细胞分化减轻LPS诱导的肺组织纤维增生。4.Tim-3+Tregs在体外有诱导M2样巨噬细胞极化的功能。5.Tim-3+Tregs部分通过STAT-3途径促进巨噬细胞向M2表型极化的作用。结论:实验结果证明Tim-3+Tregs细胞不仅减少肺部炎症反应,也减轻急性肺损伤后肺纤维化。此外,我们观察到,在急性肺损伤后输入Tim-3+Tregs细胞导致巨噬细胞向M2型分化,显著上调M2型巨噬细胞相关的表型标记,同时在肺组织和肺单核细胞分类下调了 M1巨噬细胞相关表型。此外,我们注意到在过继Tim-3+Tregs细胞后肺组织细胞因子诸如白介素(IL)-10和IL-4有较的高表达。体外实验进一步证实,单核细胞与Tim-3阴性的Tregs细胞接触共培养时,巨噬细胞M2型极化能力下降,部分与改变STAT-3的表达有关。因此,这些数据提示一个通过免疫调节功能治疗ALI/ARDS的新途径:即由Tim-3介导Tregs细胞通过调整巨噬细胞极化(向M2型巨噬细胞极化)从而减轻急性肺损伤的炎症和后续纤维增殖反应。此外,数据提示Tim-3+Tregs细胞介导的诱导M2型巨噬细胞有望成为新的治疗急性肺损伤的方式。